當(dāng)然動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明氫氣能減少酒精導(dǎo)致的肝臟損傷,這種保護(hù)效果非常明顯,可以和經(jīng)典的保肝神藥相比美,而且氫水不會(huì)有這些藥物的潛在毒性,更安全更有推廣價(jià)值。當(dāng)然解酒和保肝不能簡(jiǎn)單等同,是不是能解酒,從這個(gè)研究中可以找到部分答案,但這還不是全部故事。 文章比較長(zhǎng),閱讀請(qǐng)慎重。急性子可閱讀摘要版:氫水解酒毒,效果接近天然保肝藥水飛薊素 持續(xù)過(guò)量飲酒導(dǎo)致的肝損傷,從脂肪變性、炎癥、纖維化、肝硬化,最終導(dǎo)致肝細(xì)胞癌。酗酒者肝脂肪變性的發(fā)生率約為95%。酒精性肝病的風(fēng)險(xiǎn)因素包括性別、肥胖、飲食因素、吸煙和遺傳因素。人類(lèi)和嚙齒動(dòng)物在酒精肝損傷方面都存在性別差異,雌性更容易損傷。這可能是因?yàn)榕跃凭摎涿富钚员容^低,也可能是因?yàn)榇萍に氐囊蛩亍?/p> 酒精性肝損傷發(fā)病機(jī)理包括脂肪變性、炎癥因子、氧化應(yīng)激和免疫反應(yīng)等,乙醇可損害線粒體功能和抗氧化防御系統(tǒng),導(dǎo)致活性氧增加,引起肝細(xì)胞中毒、脂肪變性、炎癥和纖維化??菔霞?xì)胞激活也可導(dǎo)致活性氧增加和炎癥反應(yīng)??菔霞?xì)胞激活后釋放的活性氧和細(xì)胞因子,對(duì)激活肝星狀細(xì)胞和誘導(dǎo)纖維化至關(guān)重要。 有研究報(bào)道,酒精導(dǎo)致的氧化應(yīng)激和內(nèi)毒素敏感導(dǎo)致肝損傷,表現(xiàn)為炎癥因子釋放、脂質(zhì)過(guò)氧化和抗氧化系統(tǒng)功能下降。一氧化氮合酶和促炎細(xì)胞因子的激活,尤其是環(huán)氧酶2、NfkB、腫瘤壞死因子α和白介素6和酒精性肝損傷關(guān)系密切。 白介素22是肝細(xì)胞保護(hù)因子,屬于白介素10家族成員,也是激活T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞的效應(yīng)分子。白介素22的主要生理作用是促進(jìn)先天免疫、提高再生和防止損傷。研究證據(jù)表明,白介素22通過(guò)抗氧化和抗凋亡途徑保護(hù)刀豆球蛋白、四氯化碳和酒精引起的肝損傷。胃饑餓素是胃粘膜中產(chǎn)生的28肽,在下丘腦促進(jìn)食欲和抑制交感神經(jīng)活性,增加食物攝入量而降低代謝率。最近研究表明,胃饑餓素具有多種生物功能,包括抗氧化、抗炎、抗自身免疫和促進(jìn)血管健康。 具有強(qiáng)大清除活性氧的選擇性抗氧化作用,氫氣受到生物醫(yī)學(xué)家的廣泛重視。用氫氣治療疾病的方法包括吸入氫氣、注射或飲用氫水和氫水沐浴等。飲用氫水是簡(jiǎn)單安全經(jīng)濟(jì)的抗氧化手段,大量人類(lèi)疾病和動(dòng)物疾病模型中,氫氣抗氧化損傷的作用被反復(fù)證明。氫氣在肝臟疾病中應(yīng)用的研究也比較多,如發(fā)現(xiàn)氫氣對(duì)肝組織缺血再灌注損傷、阻塞性黃疸、急性肝衰竭和非酒精性脂肪肝炎都有一定保護(hù)或治療作用。電解水和氫化硅能改善四氯化碳誘導(dǎo)的肝損傷,提高肝組織抗氧化酶活性,減少脂質(zhì)過(guò)氧化。每天飲用20毫升/公斤氫水沒(méi)有觀察到對(duì)人體的不良反應(yīng),表明每天喝1.2 L氫水對(duì)人是安全的。由于氫水是一種安全有效的抗氧化劑,因此氫水可應(yīng)用于疾病預(yù)防和治療。最近臨床研究發(fā)現(xiàn),氫水可減少慢性乙型肝炎患者體內(nèi)氧化應(yīng)激和代謝綜合癥。 氫氣對(duì)慢性酒精誘導(dǎo)肝損傷的作用還不清楚,Lieber-DeCarli液體飲食被廣泛用作慢性酒精中毒的喂養(yǎng)模式,能模仿典型的分子和組織學(xué)特征,這類(lèi)C57BL / 6小鼠模型可以誘發(fā)輕度脂肪變性和血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶升高。 本研究采用這種經(jīng)典慢性酒精喂養(yǎng)方法,誘導(dǎo)雌性小鼠肝損傷慢性,研究飲用氫水對(duì)抗酒精誘導(dǎo)早期肝損傷和作用機(jī)制。 酒精性肝損傷會(huì)通過(guò)內(nèi)毒素激活肝臟星形細(xì)胞,會(huì)影響蛋白質(zhì)和維生素的合成與吸收導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)不良,這些因素最終導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷。隨后脂肪浸潤(rùn)、炎癥反應(yīng)等相互影響,導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死和肝硬化。飲酒的啟動(dòng)因素不控制,不可避免最終出現(xiàn)肝纖維化和肝硬化,會(huì)出現(xiàn)各種并發(fā)癥甚至死亡。因此尋找有效藥物預(yù)防和治療酒精性肝損傷是非常必要的。 水飛薊花 本研究發(fā)現(xiàn),氫水單獨(dú)或聯(lián)合水飛薊素都都緩解酒精誘導(dǎo)的小鼠早期肝損傷,體外研究證明氫水能直接對(duì)抗過(guò)氧化氫,在體研究表明氫水能預(yù)防長(zhǎng)期酒精誘導(dǎo)的血清轉(zhuǎn)氨酶活性升高,降低升高的甘油三酯、總膽固醇和肝臟脂肪積聚。氫水飲用后能提高饑餓素表達(dá),這與增加飲食量和減少炎癥反應(yīng)效應(yīng)有關(guān),氫水也能緩解酒精誘導(dǎo)的肝臟氧化損傷和抗氧化能力的下降,減少肝臟組織氧化損傷指標(biāo)丙二醛水平,提高谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽氧化酶和過(guò)氧化氫酶活性。氫水也能降低促炎因子腫瘤壞死因子和白細(xì)胞介素6水平,增加抗炎因子白細(xì)胞介素10和白細(xì)胞介素22水平。這些研究結(jié)果說(shuō)明,氫水能通過(guò)抗炎癥抗氧化減少酒精誘導(dǎo)小鼠肝損傷。有研究表明,連續(xù)6到10周氫水治療可以減少慢性乙肝患者的氧化應(yīng)激,提高肝臟功能,對(duì)人類(lèi)代謝綜合癥也有一定治療作用。因此氫水可能對(duì)酒精性肝損傷如脂肪變性有防治效果,有利于預(yù)防酒精導(dǎo)致的肝臟炎癥和肝硬化。 目前研究中,含酒精Lieber DeCarli液體食物用于誘導(dǎo)雌性小鼠早期酒精性肝病,這一模型能再現(xiàn)人類(lèi)長(zhǎng)期飲酒導(dǎo)致的肝臟疾病特點(diǎn)。小鼠喂養(yǎng)12周乙醇飲食表現(xiàn)出輕度肝損傷,血清肝功能特異性轉(zhuǎn)氨酶活性顯著升高,甘油三酯和總膽固醇水平也出現(xiàn)升高。這些效果都可以被氫水飲用緩解,尤其是與水飛薊素聯(lián)合治療,可以取得更理想的效果。以往的研究表明,氫水預(yù)防非酒精性脂肪肝,能通過(guò)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(PPARα)信號(hào)通路發(fā)揮調(diào)節(jié)脂肪酸和類(lèi)固醇代謝。最新這一研究結(jié)果表明,預(yù)防肝病部分是通過(guò)影響脂代謝介導(dǎo)。 饑餓素可作用于下丘腦促進(jìn)食欲,抑制交感神經(jīng)活性,增加食物的攝入而降低代謝率。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),乙醇含液體飲食顯著降低膳食攝入量和饑餓素水平,表明酒精會(huì)抑制食欲,這符合長(zhǎng)期飲酒食欲下降的現(xiàn)象。水飛薊素、氫水或兩者聯(lián)合使用都嫩逆轉(zhuǎn)酒精導(dǎo)致的食欲減退,表明氫水能逆轉(zhuǎn)酒精引起的食欲下降是通過(guò)促進(jìn)饑餓素活性實(shí)現(xiàn)。日本學(xué)者曾經(jīng)發(fā)現(xiàn),數(shù)日飲用氫水,可以促進(jìn)胃黏膜細(xì)胞釋放饑餓素,產(chǎn)生神經(jīng)保護(hù)作用。這一發(fā)現(xiàn)也印證了日本學(xué)者的類(lèi)似發(fā)現(xiàn)。酒精可以增加肝臟重量,主要原因可能是肝臟重大,這一效應(yīng)也可以被氫水緩解。酒精能通過(guò)抑制饑餓素導(dǎo)致能量過(guò)度消耗,這可導(dǎo)致肌肉質(zhì)量下降和食欲減退。氫水也能逆轉(zhuǎn)這些改變。 ?;囸I素和脫酰基饑餓素都具有生物活性,本研究只檢測(cè)了酰基饑餓素,沒(méi)有分析脫?;囸I素,這是本研究的一個(gè)缺陷。最近研究發(fā)現(xiàn),脫酰基饑餓素能特異性結(jié)合在弓狀核細(xì)胞亞群特定受體,產(chǎn)生促進(jìn)食欲的作用。脫?;囸I素能顯著提高燒傷大鼠存活率。 酒精性肝損傷發(fā)病機(jī)制包括脂肪變性、氧化應(yīng)激、炎癥因子和免疫反應(yīng)。酒精導(dǎo)致肝損傷的原因不僅包括活性氧積累,也包括小腸黏膜屏障破壞引起細(xì)菌內(nèi)毒素泄露導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)。腫瘤壞死因子和白細(xì)胞介素6被廣泛公認(rèn)為是酒精肝損傷的主要促性細(xì)胞因子。炎癥因子和脂肪細(xì)胞因子可抑制肌肉細(xì)胞增殖和促進(jìn)脂肪積累,這會(huì)導(dǎo)致肌肉質(zhì)量下降和肥胖。目前的研究中,氫水飲用可以降低酒精導(dǎo)致的肝臟和全身炎癥反應(yīng),對(duì)早期肝損傷具有保護(hù)作用。 白細(xì)胞介素10屬于抗炎細(xì)胞因子,能防治病毒、酒精和飲食導(dǎo)致的肝損傷。白細(xì)胞介素10能抑制嚙齒類(lèi)動(dòng)物肝臟星形細(xì)胞活化,具有對(duì)抗纖維化作用。白細(xì)胞介素22是肝臟細(xì)胞存活因子,可通過(guò)STAT3途徑防治和修復(fù)肝損傷。先前的研究顯示,白細(xì)胞介素22能促進(jìn)小鼠刀豆蛋白A誘導(dǎo)和肝切除后肝再生。本研究中,氫水能提高這兩種抑炎因子。這些研究表明,氫水保護(hù)酒精肝損傷的原因之一,是通過(guò)促進(jìn)抑炎癥因子,降低促炎癥因子,減少炎癥反應(yīng)。 氧化應(yīng)激是由生產(chǎn)過(guò)剩的活性氧引起的,包括超氧陰離子自由基、羥自由基和過(guò)氧化氫,氧化應(yīng)激在酒精肝損傷的發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用。飲酒可導(dǎo)致活性氧大量生成,導(dǎo)致肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化和細(xì)胞膜的損害,線粒體谷胱甘肽消耗和SOD、CAT、GSH-Px等抗氧化酶減少。組織一方面不斷產(chǎn)生活性氧,另一方面通過(guò)抗氧化系統(tǒng)減少活性氧的水平,這樣可以讓活性氧達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。飲酒不僅增加活性氧產(chǎn)生,也減少抗氧化系統(tǒng)的功能,這必然會(huì)導(dǎo)致平衡破壞氧化應(yīng)激。因此抗氧化是改善酒精肝損傷的重要治療策略。 本研究發(fā)現(xiàn),飲用氫水能緩解酒精導(dǎo)致的活性氧增加,增強(qiáng)抗氧化活性。這不僅有體外研究的證據(jù),也有體內(nèi)研究的支持。這一發(fā)現(xiàn)也符合過(guò)去大量研究中反復(fù)證明的氫氣具有選擇抗氧化能力,減少氧化損傷的效應(yīng)。大量研究發(fā)現(xiàn),氫氣減少氧化應(yīng)激不僅能通過(guò)直接對(duì)抗活性氧發(fā)揮作用,也能通過(guò)促進(jìn)抗氧化轉(zhuǎn)錄因子NRF-2和SIRT1活性。最新研究也表明,氫水能提高抗氧化作用,這一作用和經(jīng)典保肝神藥水飛薊素類(lèi)似,這也進(jìn)一步說(shuō)明氫氣抗氧化保肝的神奇效應(yīng)。 饑餓素具有抗炎作用,也可以調(diào)節(jié)自身免疫。酰基饑餓素作用于單核細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞抑制各類(lèi)促炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生,可引起感染和癌癥患者食欲下降。饑餓素能對(duì)抗高脂飲食誘導(dǎo)的肝損傷,緩解氧化應(yīng)激、炎癥和凋亡。目前的研究中發(fā)現(xiàn)氫水可以誘導(dǎo)饑餓素,這一作用可部分解釋氫水抗炎癥抗氧化的作用,可能是氫水對(duì)抗酒精肝損傷的原因之一。另外也發(fā)現(xiàn)氫水能促進(jìn)白細(xì)胞介素10和22,這兩種炎癥因子具有抑制炎癥的作用。這些保護(hù)效應(yīng)可能存在相互聯(lián)系,也可能獨(dú)立發(fā)揮作用,但是這些現(xiàn)象都不能幫助解決氫氣作用的分子靶點(diǎn),甚至更增加了氫氣效應(yīng)研究的復(fù)雜性。 酒精導(dǎo)致胃腸功能障礙,包括Kupffer細(xì)胞激活、解毒能力降低導(dǎo),腸道屏障破壞和通透性增加,最終導(dǎo)致腸道細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)和內(nèi)毒素增加。以往的研究報(bào)道,氫氣能減輕內(nèi)毒素所致嚙齒類(lèi)動(dòng)物肝損傷、減少炎癥和細(xì)胞凋亡。有證據(jù)表明氫水有助于維持小腸通透性、保護(hù)小腸黏膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和屏障功能,改善腸道微環(huán)境,防治酒精引起的肝損傷。 本研究中酒精也能導(dǎo)致高甘油三酯血癥、高膽固醇血癥和總膽固醇增加。AMPK是細(xì)胞和全身能量代謝的主要調(diào)節(jié)因子,具有脂質(zhì)和糖代謝生理調(diào)節(jié)作用?,F(xiàn)有證據(jù)表明,酒精能導(dǎo)致AMPK介導(dǎo)的總膽固醇積累。抑制AMPK可控制p38 MAPK信號(hào)通路,抑制活性氧饑餓素誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬和死亡。以前研究表明,氫水能通過(guò)SIRT1依賴(lài)的方式激活A(yù)MPK發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。氫水能通過(guò)誘導(dǎo)饑餓素和激活A(yù)MPK信號(hào)通路抑制肝臟脂肪生成和脂肪堆積。 最重要的是,氫水和水飛薊素結(jié)合產(chǎn)生更強(qiáng)的保護(hù)作用。表明氫水和其它治療藥物聯(lián)合使用可能取得更好的效果。酒精中毒患者往往會(huì)出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良,免疫功能下降容易發(fā)生細(xì)菌感染。氫水干預(yù)長(zhǎng)期酗酒者有積極意義,可能有助于改善食欲緩解營(yíng)養(yǎng)不良,可將氫水作為酒精肝損傷治療的營(yíng)養(yǎng)措施之一。 本研究發(fā)現(xiàn),氫水對(duì)雌性小鼠早期慢性酒精肝損傷具有預(yù)防作用,這種作用可能是通過(guò)誘導(dǎo)饑餓素,抑制促炎癥因子促進(jìn)抑炎癥因子釋放的抗炎癥效應(yīng),也通過(guò)促進(jìn)抗氧化能力減少氧化應(yīng)激。結(jié)果表明,氫水對(duì)長(zhǎng)期飲酒肝損傷可作為潛在的預(yù)防和臨床輔助治療策略。 研究方法 氫水來(lái)自金屬鎂和水反應(yīng)制備。采用多種方法分析氫氣濃度和氧化還原電位。使用雌性C57BL/ 6小鼠(5周齡),自由采食1周Lieber DeCarli飲食,這種營(yíng)養(yǎng)飲食(含41.4 g/L酪蛋白,0.5 g / L胱氨酸、蛋氨酸0.3 g/L,8.5 g/L,28.4 g/L玉米油,橄欖油,紅花油2.7 g/L,115.2 g/L,麥芽糖糊精,纖維素10 g/L,8.75 g / L的礦物組合,2.5g/L維生素混合,0.53 g / L酒石酸膽堿和3 g / L的黃原膠)。動(dòng)物分為5組,分別是正常對(duì)照組、酒精組、水飛薊素(200 mg/kg)治療組、氫水治療組和氫水聯(lián)合水飛薊素組。氫水濃度為0.5ppm,每只動(dòng)物口服1.2毫升,每日三次連續(xù)13周。最后動(dòng)物處死,采集后腔靜脈血液,全肝切除和冰鹽水立即清洗,去除殘留的血前稱(chēng)重。肝右葉甲醛固定后的組織病理學(xué)評(píng)估,剩余的肝標(biāo)本立即凍結(jié)在80°C用于隨后分析。酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定血清饑餓素。轉(zhuǎn)氨酶、甘油三酯、總膽固醇使用商業(yè)試劑盒測(cè)定。甲醛固定肝臟標(biāo)本,石蠟包埋,采用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行切片和觀察。半定量組織學(xué)評(píng)估肝損傷分為0-4,如下:無(wú)(0)、小(1),輕度(2)、中度(3)、重度(4)。 肝脂質(zhì)提取采用Folch等法。測(cè)量細(xì)胞因子,肝臟抗氧化酶活性和脂質(zhì)過(guò)氧化作用的測(cè)量,肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化作用的測(cè)量。 研究結(jié)果 圖1 富氫水清除過(guò)氧化氫 圖2 饑餓素,小鼠體重和肝重 圖3 小鼠肝臟組織病理學(xué)改變 圖4 富氫水對(duì)慢性酒精喂養(yǎng)小鼠細(xì)胞因子的影響 圖5 富氫水抗氧化作用 |
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